专利名称：卷绕式真空镀膜设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及真空镀膜设备技术领域，特别涉及一种卷绕式真空镀膜设备。
技术背景在如PET、ΡΕ、PI等塑胶材料，柔性高分子材料、炭质材料等带状基材上镀制功能 膜的产品，在现代工业和高技术领域用途广泛。在带状基材上镀覆功能膜多采用卷绕镀膜 方式。加工上述产品，一般需要在高真空环境下，采用离子束溅射、磁控溅射、电子束蒸 发镀膜等多种技术。真空镀膜设备可以在导电基材与非导电基材获得一层或多层均勻的 沉积层，可以应用于ΕΜΙ、柔性线路板，光学镀膜等行业。目前，普遍应用的真空镀膜机大至 由真空室、真空获得系统、卷绕系统、镀覆系统以及自动控制系统组成。其操作程序如下 上料——关真空室门——开启真空获得系统的泵体，抽真空——充工作气体，开启镀覆系 统——工艺生产一停止泵体，开真空室门，取出产品——下一个工作循环。作为功能膜膜产品载体的基材带，在镀膜过程中需保证达到无斜拉伸、高平整度 以及膜层连续均勻而无损伤的要求。然而，现有的卷绕式真空镀膜设备，其卷绕装置一般为 主动装置，即主动的放卷辊装置和主动的收卷辊装置，工作过程中，盘绕于放卷辊的料卷卷 径逐渐减小，盘绕于收卷辊的料卷卷径逐渐增大，若卷绕装置的旋转线速度恒定，则基材表 面的张力将随料卷卷径变化而变化，这会造成膜层不均勻，影响镀膜效果。为避免因基材张 力变化而造成膜层不均勻的缺陷，目前一般有采用磁粉离合器以及增设光电或无线电检测 的张力传感轴等实现对卷绕装置旋转线速度的调节，从而实现张力控制，但这造成设备结 构复杂，成本高昂，且由于传感电路的响应延时、响应误差等，其张力控制效果仍不理想。
发明内容本实用新型的目的在于针对现有技术的不足而提供一种张力控制效果好，膜层均 勻，镀膜效果好的卷绕式真空镀膜设备。本实用新型的目的通过以下技术措施实现卷绕式真空镀膜设备，包括设置有真空获得系统的真空腔体，所述真空腔体内设 置有放卷装置、镀膜室和收卷装置；所述镀膜室设置有与驱动电机输出轴连接的镀膜辊，镀 膜室的镀膜装置正对所述镀膜辊的圆周面；所述放卷装置包括一放卷辊，所述放卷辊与一 放卷送料辊轮对连接，所述放卷送料辊轮对的其中一个辊轮与一放卷送料电机的输出轴连 接，所述放卷送料辊轮对与所述镀膜辊之间设置有张力释放辊；所述收卷装置包括与一收 卷电机输出轴连接的收卷辊，所述镀膜辊与收卷辊之间设置有收卷送料辊轮对，该收卷送 料辊轮对的其中一个辊轮与一收卷送料电机的输出轴连接，该收卷送料辊轮对与所述收卷 辊之间亦设置有张力释放辊。本实用新型的进一步技术方案包括所述张力释放辊下方均设置有光电开关，所述光电开关与所述驱动电机、放卷送料电机、收卷送料电机、收卷电机均电连接。其中，所述张力释放辊的圆周表面凸设有定位挡板，所述张力释放辊两侧分别设
置有压辊。其中，所述放卷辊设置有磁粉制动器。其中，所述收卷电机为双向电机，该收卷电机的输出轴设置有磁粉离合器。根据以上所述的，所述放卷装置与镀膜辊之间设置有分膜装置，所述分膜装置包 括分膜辊轮对和保护膜收卷辊，所述分膜辊轮对设置于靠近镀膜辊的位置，分膜辊轮对设 置有磁粉制动器，所述保护膜收卷辊与一保护膜收卷电机的输出轴连接，所述保护膜收卷 电机设置有自动调速器。进一步地，所述镀膜室外靠近放卷装置的一侧设置有清洗装置。更进一步地，所述镀膜辊与收卷装置之间设置有覆膜装置，所述覆膜装置包括覆 膜辊轮对和保护膜放卷辊，所述覆膜辊轮对设置于靠近镀膜辊的位置。其中，所述镀膜室内间隔设置有分隔镀膜室的隔板，两隔板所围覆的区域为隔离 区域，所述隔离区域两侧为镀膜区域，所述镀膜装置设置于所述镀膜区域内，所述隔离区域 内设置有气压维持泵。所述隔离区域内亦设置有镀膜装置。本实用新型有益效果为本实用新型包括设置有真空获得系统的真空腔体，所述 真空腔体内设置有放卷装置、镀膜室和收卷装置；所述镀膜室设置有与驱动电机输出轴连 接的镀膜辊，镀膜室的镀膜装置正对所述镀膜辊的圆周面；所述放卷装置包括一放卷辊，所 述放卷辊与一放卷送料辊轮对连接，所述放卷送料辊轮对的其中一个辊轮与一放卷送料电 机的输出轴连接，所述放卷送料辊轮对与所述镀膜辊之间设置有张力释放辊；所述收卷装 置包括与一收卷电机输出轴连接的收卷辊，所述镀膜辊与收卷辊之间设置有收卷送料辊轮 对，该收卷送料辊轮对的其中一个辊轮与一收卷送料电机的输出轴连接，该收卷送料辊轮 对与所述收卷辊之间亦设置有张力释放辊。由于物料在放卷装置与镀膜辊之间，以及收卷 装置与镀膜辊之间均有一段保持松弛状态，故而放卷辊和收卷辊因料卷卷径逐渐变化而产 生的张力变化不会传递至镀膜辊，故而绕经镀膜辊而被镀膜的物料，其表面张力恒定，从而 使膜层镀覆均勻，镀膜效果好。
利用附图对本实用新型作进-任何限制。
-步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的图1是本实用新型的-图2是本实用新型的-图。图1和图2中包括1——真空腔体13——放卷辊16——隔离区域2——放卷送料辊轮对
-种卷绕式真空镀膜设备的结构示意图； -种卷绕式真空镀膜设备的张力释放辊与压辊的结构示意
11-14-17-3—
一气压维持泵 一收卷辊 一镀膜区域 -张力释放辊
12-1 δ-18-31-
_镀膜辊 -隔板 -镀膜装置 -压辊[0027]32——定位挡板52——保护膜收卷辊72——保护膜放卷辊9——辅助传送辊
说明书
4——光电开关 51 6——清洗装置 71 8——物料81
10——收卷送料辊轮对
_3/5 页
-分膜辊轮对 -覆膜辊轮对 -保护膜
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明，见图1和图2所示，这是本实用新型 的较佳实施例卷绕式真空镀膜设备，包括设置有真空获得系统的真空腔体1，所述真空腔体1内 设置有放卷装置、镀膜室和收卷装置；所述镀膜室设置有与驱动电机输出轴连接的镀膜辊 12，镀膜室的镀膜装置18正对所述镀膜辊12的圆周面；所述放卷装置包括一放卷辊13，所 述放卷辊13与一放卷送料辊轮对2连接，所述放卷送料辊轮对2的其中一个辊轮与一放卷 送料电机的输出轴连接，所述放卷送料辊轮对2与所述镀膜辊12之间设置有张力释放辊3 ； 所述收卷装置包括与一收卷电机输出轴连接的收卷辊14，所述镀膜辊12与收卷辊14之间 设置有收卷送料辊轮对10，该收卷送料辊轮对10的其中一个辊轮与一收卷送料电机的输 出轴连接，该收卷送料辊轮对10与所述收卷辊24之间亦设置有张力释放辊3。其中，所述 张力释放辊3是使料卷在放卷送料辊轮对2或收卷送料辊轮对10与张力释放辊3之间保 持松弛状态的辊轮。本实用新型工作时，待镀膜的基材物料8卷放于放卷辊13，经放卷送料辊轮对2夹 送，物料8从放卷辊13被引出，并在该放卷送料辊轮对2与张力释放辊3之间保持松弛状 态，物料8绕经所述张力释放辊3而绕于所述镀膜辊12的圆周面，在所述镀膜辊12的转动 带动下在镀膜室内被镀膜装置18镀膜；完成镀膜的物料8在所述收卷送料辊轮对10的夹 送下，被从镀膜辊12表面引出镀膜室，并在该收卷送料辊轮对10和与之相邻的张力释放辊 3之间保持松弛状态，最后在所述收卷辊14的转动下而收卷于所述收卷辊14。由于物料8 在放卷装置与镀膜辊12之间，以及收卷装置与镀膜辊12之间均有一段保持松弛状态，故而 放卷辊13和收卷辊14因料卷卷径逐渐变化而产生的张力变化不会传递至镀膜辊12，故而 绕经镀膜辊12而被镀膜的物料8，其表面张力主要由收卷送料辊轮对10夹持拉动物料8 的拉力决定，在镀膜辊12线速度恒定的情况下，镀膜时物料8张力恒定，从而使膜层镀覆均 勻，镀膜效果好。如上所述，为了使物料8在收卷送料辊轮对10的夹持下能顺利被拉动，所述镀膜 辊12和所述收卷送料辊轮对10的线速度保持一致；为了使工作时物料8在收卷送料辊轮 对10与张力释放辊3之间始终保持松弛状态，所述收卷送料辊轮对10和收卷辊14的线速
度保持一致。见图1所示，所述张力释放辊3下方均设置有光电开关4，所述光电开关4与所述 驱动电机、放卷送料电机、收卷送料电机、收卷电机均电连接。所述光电开关4是利用被检 测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而检测物体有无的传感器；光电开关4 将输入电流在发射器上转换为光信号射出，接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目 标物体进行探测。本实用新型所述光电开关4设置于张力释放辊3下方，对应物料8松弛段 的底部位置，正常送料时，由于物料8的松弛下垂，光电开关4被遮挡，驱动电机、放卷送料电机、收卷送料电机和收卷电机均通电运转；当发生异常送料时，物料8的松弛段被拉紧， 则光电开关4由于无物料8遮挡而接通，从而产生控制信号，使所述驱动电机、放卷送料电 机、收卷送料电机和收卷电机停转，这提高了本实用新型的工作可靠性。同理，为了避免一 卷物料8全部送完后本实用新型空转，在所述放卷送料辊轮对的下方亦设置一对光电开关 4。见图2所示，本实用新型所述的张力释放辊3的圆周表面凸设有定位挡板32，所述 张力释放辊3两侧分别设置有压辊31。每个张力释放辊3靠近两端的位置分别设置有所 述定位挡板32，这两块定位挡板32之间的距离与待传送的物料8幅宽相匹配，所述定位挡 板32避免了物料8沿所述张力释放辊3轴向的扰动偏移，避免了在传送物料8的过程中发 生斜拉伸而影响镀膜效果。所述压辊31则用于增大物料8与张力释放辊3的接触面积，从 而延长物料8绕经所述张力释放辊3时被所述定位挡板32约束的长度，从而增强定位挡板 32的定位效果。其中，本实用新型可根据所述真空腔体1的尺寸，以及物料8的材质而在物料8的 传送路径中合理设置多个辅助传送辊9，以使物料8在传送过程中保持平整。同时，为了进 一步避免传送物料8的过程中产生物料8偏移，所述辅助传送辊9的圆周表面亦可凸设所 述定位挡板32。其中，所述放卷辊13设置有磁粉制动器。磁粉制动器是一种以高导磁性的磁粉 为工作媒介，以激磁电流为控制手段的性能优越的新型自动控制元件，其工作原理是接通 直流电源后产生磁场，工作介质磁粉在磁力线作用下形成磁粉链，制动扭矩的目的，其特点 是快速反应，线性度好，控制力矩恒定，运转平稳，结构简单，无噪音，维修方便，具有快速制 动，张力控制等功能。所述放卷辊13为从动辊，所述磁粉制动器是为了避免在放卷送料辊 轮对2停止运转送料时，放卷辊13因惯性而继续旋转造成物料8在放卷辊13与放卷送料辊 轮对2之间堆积打结。设置有磁粉制动器的放卷辊13在停机时可迅速止位。为了增强放 卷辊13的磁粉制动器的工作效果，本实用新型亦可在放卷送料辊轮对2安装磁粉离合器， 该磁粉离合器与所述磁粉制动器联动，以保证放卷辊13与放卷送料辊轮对2同步运转。其中，所述收卷电机为双向电机，该收卷电机的输出轴设置有磁粉离合器，亦即是 说，所述收卷电机可实现正反转。这是因为，镀膜产品根据膜层特性，以及使用要求，在收卷 时有膜层向内收卷和膜层向外收卷两种收卷方式，可双向转动的收卷电机增大了本实用新 型的适用范围。见图1所示，所述放卷装置与镀膜辊12之间可以设置有分膜装置，所述分膜装置 包括分膜辊轮对51和保护膜收卷辊52，所述分膜辊轮对51设置于靠近镀膜辊12的位置， 分膜辊轮对51设置有磁粉制动器，所述保护膜收卷辊52与一保护膜收卷电机的输出轴连 接，所述保护膜收卷电机设置有自动调速器。为了保护物料8待镀膜表面，保持其清洁度，现在很多基材表面贴覆有保护膜81， 在镀膜时必须去除该保护膜81。物料8经过所述分膜辊轮对51时，保护膜81与物料8基 材分离而被所述保护膜收卷辊52拉动收卷，基材则被送至镀膜辊12，而保护膜81则被送至 所述保护膜收卷辊52而收卷。其中，为了使分离的保护膜81平整地被收卷，所述保护膜收 卷辊52与分膜辊轮对51之间亦可根据需要设置辅助传送辊9。保护膜81在收卷时其卷径会逐渐增大，若保护膜收卷辊52的转速恒定，则保护膜81的张力会随卷径增大而逐渐增大，这会对分膜辊轮对51处的物料8张力产生影响，故而 在所述保护膜收卷电机设置自动调速器，该自动调速器可根据保护膜81卷径变化而调整 保护膜收卷电机的转速，以消除因卷径变化而造成的张力变化。同时，在所述分膜辊轮对51 处亦设置磁粉制动器，通过该磁粉制动器产生的制动力来稳定物料8经过分膜辊轮对51时 的张力，以保证物料8镀膜时的张力恒定。其中，所述镀膜室外靠近放卷装置的一侧设置有清洗装置6。物料8在传送过程中 可能沾染灰尘等污渍，或者在基材与保护膜81分离后，基材待镀膜表面残留有附着物，这 些污渍或残留附着物将影响镀膜效果，故而在物料8进入镀膜室之前设置所述清洗装置6， 用于去除待镀膜表面的污渍。所述清洗装置6可以是离子喷射清洗装置，也可以是电晕清 洗装置，所述离子喷射清洗装置或电源清洗装置是材料预处理领域的现有技术，这里不再 赘述其原理与工作过程。见图1所示，所述镀膜辊12与收卷装置之间设置有覆膜装置，所述覆膜装置包括 覆膜辊轮对71和保护膜放卷辊72，所述覆膜辊轮对71设置于靠近镀膜辊12的位置。为了 保护已镀覆好的膜层，现在很多镀膜产品在镀膜表面贴覆有保护膜81，本实用新型所述覆 膜装置是为了在物料8的膜层表面贴覆保护膜81。待贴覆的保护膜81卷放于所述保护膜 放卷辊72，覆膜时，从保护膜放卷辊72将保护膜81拉出，并在所述进入所述覆膜辊轮对71 之前贴覆于物料8的膜层表面；经覆膜辊轮对71的挤压，保护膜81与物料8贴合而完成覆 膜。为了使贴覆的保护膜81达到最好的保护效果，所述覆膜辊轮对71设置于临近镀膜室 的位置，这样物料8完成镀膜后，从镀膜室送出，即可被所述覆膜辊轮对71贴覆保护膜81， 从而避免镀覆的膜层在收卷过程中受到污染和刮伤，提高了产品加工质量。其中，本实用新型的镀膜技术可以采用离子束溅射、磁控溅射、电子束蒸发镀膜或 其它真空镀膜技术，亦即是说，所述镀膜装置18可以是离子束溅射源、磁控溅射靶、电子书 蒸镀源或其它真空镀膜装置，这均为真空镀膜领域的公知技术，这里不再详述。其中，本实用新型所述镀膜室内间隔设置有分隔镀膜室的隔板15，两隔板15所围 覆的区域为隔离区域16，所述隔离区域16两侧为镀膜区域17，所述镀膜装置设置于所述镀 膜区域17内，所述隔离区域16内设置有气压维持泵11。镀膜过程中，往往需要加注两种工 作气体，为了避免两种不同的工作气体混合而交叉污染，本实用新型的镀膜室设置隔离区 域16，并在所述隔离区域16内设置气压维持泵11，该气压维持泵11用于维持隔离区域16 内的气压低于镀膜区域17的气压，这样，从隔板15边缘溢出的工作气体可进入所述隔离区 域17，并经所述气压维持泵11的抽气口被抽取出镀膜室，这保证了镀膜效果。当然，也可以在所述隔离区域16内亦设置镀膜装置18，这样，在进行单一工作气 体填充镀膜时，隔离室亦可参与镀膜，这有利于提高本实用新型的工作效率。最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实 用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普 通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本 实用新型技术方案的实质和范围。
权利要求卷绕式真空镀膜设备，包括设置有真空获得系统的真空腔体，所述真空腔体内设置有放卷装置、镀膜室和收卷装置，其特征在于所述镀膜室设置有与驱动电机输出轴连接的镀膜辊，镀膜室的镀膜装置正对所述镀膜辊的圆周面，所述放卷装置包括一放卷辊，所述放卷辊与一放卷送料辊轮对连接，所述放卷送料辊轮对的其中一个辊轮与一放卷送料电机的输出轴连接，所述放卷送料辊轮对与所述镀膜辊之间设置有张力释放辊，所述收卷装置包括与一收卷电机输出轴连接的收卷辊，所述镀膜辊与收卷辊之间设置有收卷送料辊轮对，该收卷送料辊轮对的其中一个辊轮与一收卷送料电机的输出轴连接，该收卷送料辊轮对与所述收卷辊之间亦设置有张力释放辊。
2.根据权利要求1所述的卷绕式真空镀膜设备，其特征在于所述张力释放辊下方均 设置有光电开关，所述光电开关与所述驱动电机、放卷送料电机、收卷送料电机、收卷电机 均电连接。
3.根据权利要求2所述的卷绕式真空镀膜设备，其特征在于所述张力释放辊的圆周 表面凸设有定位挡板，所述张力释放辊两侧分别设置有压辊。
4.根据权利要求3所述的卷绕式真空镀膜设备，其特征在于所述放卷辊设置有磁粉 制动器。
5.根据权利要求4所述的卷绕式真空镀膜设备，其特征在于所述收卷电机为双向电 机，该收卷电机的输出轴设置有磁粉离合器。
6.根据权利要求1 5任意一项所述的卷绕式真空镀膜设备，其特征在于所述放卷 装置与镀膜辊之间设置有分膜装置，所述分膜装置包括分膜辊轮对和保护膜收卷辊，所述 分膜辊轮对设置于靠近镀膜辊的位置，分膜辊轮对设置有磁粉制动器，所述保护膜收卷辊 与一保护膜收卷电机的输出轴连接，所述保护膜收卷电机设置有自动调速器。
7.根据权利要求6所述的卷绕式真空镀膜设备，其特征在于所述镀膜室外靠近放卷 装置的一侧设置有清洗装置。
8.根据权利要求7所述的卷绕式真空镀膜设备，其特征在于所述镀膜辊与收卷装置 之间设置有覆膜装置，所述覆膜装置包括覆膜辊轮对和保护膜放卷辊，所述覆膜辊轮对设 置于靠近镀膜辊的位置。
9.根据权利要求8所述的卷绕式真空镀膜设备，其特征在于所述镀膜室内间隔设置 有分隔镀膜室的隔板，两隔板所围覆的区域为隔离区域，所述隔离区域两侧为镀膜区域，所 述镀膜装置设置于所述镀膜区域内，所述隔离区域内设置有气压维持泵。
10.根据权利要求9所述的卷绕式真空镀膜设备，其特征在于所述隔离区域内亦设置 有镀膜装置。
专利摘要卷绕式真空镀膜设备，包括设置有放卷装置、镀膜室和收卷装置的真空腔体，镀膜室设置有与驱动电机输出轴连接的镀膜辊，放卷装置包括一放卷辊和一主动的送料辊轮对，送料辊轮对与镀膜辊之间设置有张力释放辊，该张力释放辊是使料卷在送料辊轮对与张力释放辊之间保持松弛状态的辊轮；收卷装置包括一主动的收卷辊，镀膜辊与收卷辊之间亦设置有送料辊轮对，该送料辊轮对与收卷辊之间亦设置有张力释放辊；由于物料在送料辊轮对与张力释放辊之间保持松弛状态，故而放卷辊和收卷辊因料卷卷径逐渐变化而产生的张力变化不会传递至镀膜辊，故而绕经镀膜辊而被镀膜的物料，其表面张力恒定，从而使膜层镀覆均匀，镀膜效果好。
文档编号C23C14/24GK201648515SQ20102015052
公开日2010年11月24日 申请日期2010年3月30日 优先权日2010年3月30日
发明者袁惠芬 申请人:袁惠芬